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固态硬盘永远无法彻底取代机械硬盘?



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固态硬盘产业虽然风生水起,但受限于各种因素,短期内还无法取代机械硬盘,而最新研究给出的结论是固态硬盘将永无出头之日。《IEEE Transactions on Magnetics》上最近发表了卡内基梅隆大学教授Mark Kryder、博士生Chang Soo kim的一篇研究文章。师徒俩研究了13种非易失性存储技术,看它们到2020年的时候能否在单位容量成本上超越机械硬盘,结果选出了两个最有希望的候选 者:相变随机存取存储(PCRAM)自旋极化随机存取存储(STTRAM)

PCRAM我们偶尔会有所耳闻。它基于硫系玻璃的结晶态和非结晶态相变属性,单元尺寸较小,而且每个单元内能保存多个比特,因此存储密度和成本都有望优于机械硬盘。三星已经开始量产相变存储芯片,Intel和意法半导体联合投资的Numonyx也很看重该技术,但其最大的劣势是功耗较高。

STTRAM类似于磁性RAM,基于电子自旋理论,通过调整磁性隧道结的平行与反平行方向来使用旋偏振电流读写数据,最大特点就是高能效,但缺点是每单元只能存储一个比特,因此容量和成本改进空间受限,和PCRAM正好相反。

说了半天,NAND闪存呢?尽管它已经非常流行,尽管它功耗更低、访问速度更快、机械可靠性更好,但单位容量成本仍是机械硬盘的将近十倍。如今一块 500GB容量的机械硬盘大约要100美元,而按照当前速度发展,到2020年的时候双碟2.5寸机械硬盘的容量将达到14TB,成本却只要40美元。

Mark Kryder和Chang Soo kim预言,NAND闪存技术将在十年之内遭遇技术极限,取代机械硬盘就无从谈起了。

其他非易失性技术:铁电体RAM、磁性RAM、碳纳米管RAM、电阻式RAM、铜桥RAM(Copper Bridge)、全息存储、单电子存储、分子存储、聚合物存储、赛道存储(Racetrack Memory)、探测存储(Probe Memory)。这些技术各有各的特色,但大都还处于理论研究或者初级试验阶段,距离大范围实用还非常遥远。